DE2051870C3 - Verfahren zur Herstellung eines Tonerdeschmelzzementklinkers und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Tonerdeschmelzzementklinkers und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
- Publication number
- DE2051870C3 DE2051870C3 DE19702051870 DE2051870A DE2051870C3 DE 2051870 C3 DE2051870 C3 DE 2051870C3 DE 19702051870 DE19702051870 DE 19702051870 DE 2051870 A DE2051870 A DE 2051870A DE 2051870 C3 DE2051870 C3 DE 2051870C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotary kiln
- furnace
- melting
- melt
- zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 3
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 claims 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 6
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Demgegenüber wird gemäß der Erfindung die im Patentanspruch 1 definierte Lösung vorgeschlagea
Diese Lösung hat, wie die Praxis gezeigt hat,
zu erheblichem Energieminderverbrauch bisher üblichen Verfahren t-eführt Dies
ber bisher üblic
Haufden folgenden Tatsachen: Euerseits wird die zugeführte Wärme weitestgehend for das Aufheizen der Materialien verwandt, andererseits wird die Verweildauer im aufgeheizten Zustand so ^2 wie möglich gehalten. Die einzelnen Merkmale tragen dazu folgendermaßen bei: Das Einsatzmaterial «hri bereits vor dem Aufheizen so innig durchmischt, daß die Endzusammensetzung in guter Gleichmäßigkeit gewährleistet ist, also nicht große Massen gleichzeitig erwärmt und durchmischt werden müssen, sondern immer nur kleine Mengen mit kurzer Verweildauer aufgeschmolzen werdea Daraus ergibt sich aber auch die nur kurze notwendige Durchlaufdauer durch den Drehrohrofen, die aber genügt, den Abgasen aus der Schmelzzone so viel Wärme zu entziehen, daß das Einsatzmaterial auf eine unterhalb jener Grenze liegende Temperatur aufgeheizt wird, bei der die einzelnen Granalien beginnen zu kleben; es versteht sich, daß der gemäß DT-PS 5 22 567 bei anderer Verfahrensführung resultierende Nachteil auch hier nicht auftreten soll. Um trotz minimaler Größe des Flammofens - die zu einer geringen Wärmeaustauschfläche führt - den gewünschten Temperatursprung zwischen Drehrohrofenauslaß und Flammofeneinlaß zu gewährleisten, wird den Flammofenabgasen Kaltluft beigemischt Dieser zunächst absurd erscheinende Schritt erweist sich aber insgesamt als sehr vorteilhaft, da diese Kaltluft zugleich verwendet werden kann, die Stoßstelle zwischen dem Drehrohrofen und dem — hier stationären - Flammofen mit den notwendigen Abdichtungen zu kühlen, wobei der Flammofen gemäß Patentanspruch 4 die Schmelzzone definiert. Da diese Schmelzzone nun stationär sein darf, kann man sie besonders klein und kompakt bauen, was wiederum die Wärmeverluste verringert, und - darüber hinaus - das Abziehen der Schmelze vereinfacht Insgesamt kann man davon ausgehen, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nur ca. 1500 bis 2100 kcal/kg Klinker aufzuwenden sind gegenüber ca. 3000 kcal bei herkömmlichen Verfahren.
Haufden folgenden Tatsachen: Euerseits wird die zugeführte Wärme weitestgehend for das Aufheizen der Materialien verwandt, andererseits wird die Verweildauer im aufgeheizten Zustand so ^2 wie möglich gehalten. Die einzelnen Merkmale tragen dazu folgendermaßen bei: Das Einsatzmaterial «hri bereits vor dem Aufheizen so innig durchmischt, daß die Endzusammensetzung in guter Gleichmäßigkeit gewährleistet ist, also nicht große Massen gleichzeitig erwärmt und durchmischt werden müssen, sondern immer nur kleine Mengen mit kurzer Verweildauer aufgeschmolzen werdea Daraus ergibt sich aber auch die nur kurze notwendige Durchlaufdauer durch den Drehrohrofen, die aber genügt, den Abgasen aus der Schmelzzone so viel Wärme zu entziehen, daß das Einsatzmaterial auf eine unterhalb jener Grenze liegende Temperatur aufgeheizt wird, bei der die einzelnen Granalien beginnen zu kleben; es versteht sich, daß der gemäß DT-PS 5 22 567 bei anderer Verfahrensführung resultierende Nachteil auch hier nicht auftreten soll. Um trotz minimaler Größe des Flammofens - die zu einer geringen Wärmeaustauschfläche führt - den gewünschten Temperatursprung zwischen Drehrohrofenauslaß und Flammofeneinlaß zu gewährleisten, wird den Flammofenabgasen Kaltluft beigemischt Dieser zunächst absurd erscheinende Schritt erweist sich aber insgesamt als sehr vorteilhaft, da diese Kaltluft zugleich verwendet werden kann, die Stoßstelle zwischen dem Drehrohrofen und dem — hier stationären - Flammofen mit den notwendigen Abdichtungen zu kühlen, wobei der Flammofen gemäß Patentanspruch 4 die Schmelzzone definiert. Da diese Schmelzzone nun stationär sein darf, kann man sie besonders klein und kompakt bauen, was wiederum die Wärmeverluste verringert, und - darüber hinaus - das Abziehen der Schmelze vereinfacht Insgesamt kann man davon ausgehen, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nur ca. 1500 bis 2100 kcal/kg Klinker aufzuwenden sind gegenüber ca. 3000 kcal bei herkömmlichen Verfahren.
Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß gemali dem Verfahren auch Bauxitgries verarbeitet werden kann,
der bisher als Abfall betrachtet wurde, so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter verbesser'.
^Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zu diesen Merkmalen scheinen einige Anmerkungen zweckdienlich.
In der Schmelzzone kann vorteiU.afterweise
Überdruck von 15 bis 20 mm Wassersäule t.. reduzierenden Atmosphäre aufrechterhalten werden.
Der mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 0,5 und 2 Umdrehungen/Minute umlaufende Drehrohrofen
weist Mittel zur dichten Verbindung seines Auslaßabschnitts mit dem Einlaß des Flammofens auf. Vorrichtungen
zur getrennten Dosierung der verschiedenen, vorher zerkleinerten Einsatzmaterialien und eine
Vorrichtung zur Aufnahme der dosierten Materialien sind über Mittel zur kontinuierlichen Zuführung der
Materialien mit dem vorderen, stromauf gelegenen Abschnitt des Drehrohrofens verbunden, wobei eine
Vrti-richtune zum Entstauben des Einsatzmaterials beim
ein einer Einsetzen in den Ofen vo^esehen ist Der Auslaß des
Drehrohrofens ist gegen die direkte, von der Schmelzzone
ausgehende Wärmestrahlung geschützt Die Schmelze kann aus dem Flammofen auf einen
Endlosförderer abgezogen werden, welcher unterhalb der Gießöffnung des Flammofens angeordnet ist und
beispielsweise in Tiegeln die Schmelze auffangt uad sie nachfolgend in die Abschreck- und Zerkleinerungsstation
führt
ίο Die Vorrichtung zur Staubabscheidung, welche über
dem obenliegenden Einlaß des Drehrohrofens angebracht ist, kann aus einem Exhauster für die
Staubteilchen oder Partikeln bestehen, welche nicht in der^ Ofen eingeführt worden sind, wobei diese,
beispielsweise mit irgendeinem der Bestandteile zusammen,
wieder in den Herstellungsprozeß zurückgeführt werdea
Die Staubabscheidung kann besonders vorteilhaft erfolgen, wenn man die Vorrichtung zur Staubabscheidung
ganz oder teilweise als eine für den Wärmeaustausch zwischen Gasen und Material günstige Zone
ansieht Infolgedessen ist der Staubabscheider vorzugsweise integraler Bestandteil eines solchen Wärmeaustauschers.
Das Einsatzmaterial kann dabei vorteilhafteres weise in den Staubabscheider eingeführt werden, wo es
vorgeheizt wird, bevor es in den Drehrohrabschnitt gelangt Hierfür sind ein Zyklon-Wärmeaustauscher
oder ein Rost-Wärmeaustauscher geeignet Dies ermöglicht praktisch alle in den Heizgasen noch vorhandenen
Kalorien zurückzugewinnen und gleichzeitig sicherzustellen, daß die Mischung in einem ersten Heizschritt auf
eine gewünschte Temperatur gebracht wird, ehe Uc in
den Drehrohrofen gelangt
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Vorrichtung zum Auffangen der aus dem Flammofen
abgezogenen Schmelze aus einem Becherförderer, welcher mit einer Geschwindigkeitsregelung ausgestattet
ist die in Abhängigkeit von der Menge der Schmelze arbeitet. Die Geschwindigkeitssteuerung erfolgt dabei
so, daß die Vorwärtsbewegung des Förderers das Anfüllen der Becher und die Bildung von Klinker-»Barren«
gestattet Vorzugsweise ist der Teil des Ofens, welcher aus dem Auslaßabschnitt des Drehrohrofens
und dem Einlaßabschnitt des Flammofens besteht von einer Haube umgeben, wobei an beiden Abschnitten
Dichtungen vorgesehen sind. Ein Injektor bekannter Art ist zur Einführung von Umgebungsluft in die
Verbindungszone vorgesehen.
Um den Endabschnitt des Drehrohrofens gegen die schädliche direkte Wärmeeinstrahlung aus dem Flammofen
zu schützen und um das Schmelzen von Mischungsbestandteilen nahe dem Ende des Drehrohrofens
zu verhindern, kann eine feste, wassergekühlte Blende oder eine gekühlte Drehverbindung vorgesehen
55 werden, welche das hintere Ende des Drehrohrofens umgibt. Zu demselben Zweck kann eine Blende aus
feuerfestem Material im Inneren der Verbindungszone zwischen dem Drehrohrofen und dem Flammofen
vorgesehen sein. Die Neigung der Blende wird so 60 gewählt, daß der Umlauf der vom Schmelzen herrührenden
Gase möglichst günstig gestaltet und gleichzeitig das Eindringen von Teilchen aus der Schmelzzone in die
Endzone der Vorheizung möglichst verhindert wird.
Es ist vorgesehen, im Flammofen wenigstens ein 65 vorzugsweise schräges Gewölbe vorzusehen und die
Verbindung mit dem Drehrohrofen so herzustellen, daß das aus diesem kommende gemischte Material —
welches nicht geschmolzen und nicht pastenförmig
sowie nicht notwendigerweise dekarbonatisiert ist — sofort, gegebenenfalls ohne Böschung, auf den Boden
des Flammofens fällt, wo es auf der Schmelze schwimmt und sich erhitzt, bevor es exothermisch reagiert, indem
es schmilzt und bei der Reaktion Kalorien abgibt
Die Heizdüsen können am Ende des Flammofens gegenüber dem Drehrohrofen angeordnet sein, von wo
die Flammen in üblicher Weise die in das Schmelzbad fallenden Materialien erhitzen. Es ist festzustellen, daß
bei dieser Ausführungsform — was wichtig sein kann — die Materialteilchen in Richtung auf den Drehrohrofen
getrieben werden. Um diese Erscheinung auszugleichen, kann im Flammofen ein zweites, vorderes Gewölbe
vorgesehen sein, welches relativ kurz ist und am Boden an den Drehrohrofen anschließt. Die Düsen oder einige
der Düsen können in diesem vorderen Gewölbe angeordnet sein. Unter diesen Bedingungen erhitzen die
Flammen, wie im anderen Fall, eine bestimmte, vorgegebene Zone des Bodens, welcher mit aus dem
Drehrohrofen kommenden Material bedeckt ist, und bewirken eine Strömung der Verbrennungsgase längs
des hinteren Gewölbes. Unter diesen Umständen wird eine weniger große Anzahl von Teilchen in Richtung auf
ίο den Drehrohrofen getrieben.
Die Zusammensetzung des Einsatzmaterials wird je nach dem gewünschten Endprodukt gewählt. Dieses ist,
in handelsüblicher Weise in die Bereiche A, B und C unterteilt, wie folgt definiert:
S1O2
TiO2
AbO)
FeO
CaO
35
Bereich A
Bereich B
Bereich C
Bereich B
Bereich C
Die entsprechenden Ausgangsmaterialien können sehr verschieden sein. Je nach dem betrachteten
Produkt, A, B oder C, wird die Zufuhr von Bauxit so gewählt, daß in den Mischungen die gewünschte
Zusammensetzung erreicht werden kann. Die verfügbaren, verwendeten Bauxite haben chemische Zusammensetzungen,
die von einer Lagerstätte zur anderen variieren. Es können Bauxite verwendet werden, welche
CaO und einen unreinen Kalkstein enthalten, welcher das oder die anderen Oxide trägt
Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung anhand der
Zeichnung im einzelnen beschrieben.
F i g. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung in schematischer Darstellung;
F i g. 2 stellt schematisch eine abgewandelte Ausführungsform des Flammofens dar, und
F i g. 3 ist eine schematische Darstellung des Einlaßendes eines Drehrohrofens mit oberhalb angeordnetem
Wärmeaustauscher.
Wie in F i g. 1 gezeigt, besteht die Vorrichtung aus einem Drehrohrofen 1, einem Flammofen 2, einer
Verteilungsanordnung 3 für das Rohmaterial mit einem Bunker 4 für den Bauxit und einem Bunker 5 für den
Kalkstein, einem Endlosförderer 6, welcher unterhalb der Verteilungsanordnung 3 angeordnet ist und einem
Behälter 7, weicher zur Aufnahme der durch den Förderer 6 herangeführten Bestandteile dient und diese
auf eine Eingaberutsche 8 gibt, welche in den obenliegenden Einlaß 9 des Drehrohrofens 1 hineinragt
Stromauf liegt eine Anordnung, die eine Vorrichtung 10 zum Ansaugen von Gas und von Staubteilchen umfaßt,
deren Exhaustor 11 die Gase in einen Kamin 12 und die
Staubteilchen auf einen Förderer 13 leitet welcher in einen Elevator 14 mündet, an dessen oberen Ende die
Teilchen infolge ihr«r Schwere oder auf andere Weise
auf die Rutsche 8 zurückf allen.
Der Flammofen 2 besitzt ein schräges Gewölbe 15 te und einen Herd 16. Eine Düse oder Düsen 17 zur
Einführung von flüssigem oder pulverförmigem Brennstoff und von durch einen Ventilator 18 gelieferter Luft
sind in der hinteren Wand 19 des Flammofens vorgesehen. Im Boden ist ein Abstich 20 vorgesehen, aus «5
dem in Tiegel oder Kokillen 21 abgezogen wird, welche auf einem Förderer 22 angeordnet sind, der sie sofort
zum Abschrecken und Zerkleinern oder zum Speichern
3,05 | 2,10 | 39,5 | 10,5 | 6,8 | 37,90 |
4,80 | 2,0 | 37,20 | 13,5 | 4,1 | 38,00 |
5,00 | 4,0 | 49,25 | 1,4 | 0,3 | 40,00 |
55 der erhaltenen Blöcke aus erstarrter Schmelze wegführt.
Die Verbindung zwischen dem Drehrohrofen 1 und dem Flammofen 2 weist eine luftdichte Haube 23 auf,
welche unter Zwischenschaltung einer Drehverbindung 24 das hintere, stromab gelegene Ende 25 des
Drehrohrofens und den Flammofeneinlaß 26 umschließt Ein Gebläse 27 dient der Zufuhr von
Umgebungsluft in das Innere des Drehrohrofens, wobei die Luft durch eine Leitung 28 einströmt Schließlich ist
eine Blende 29 aus feuerfestem oder anderem Material, gegebenenfalls gekühlt zwischen dem Ende 25 des
Drehrohrofens 1 und dem Einlaß 26 des Flammofens 2 im oberen Abschnitt angeordnet
Bei dem in Fig.2 gezeigten, abgewandelten Ausführungsbeispiel
sind der Drehrohrofen-Endabschnitt 25 und der Flammofeneinlaß 26 in ähnlicher Weise
verbunden, wie es in F i g. 1 gezeigt ist Auch in F i g. 2 sind das schräge Gewölbe 15 und der Herd 16 gezeigt.
Darüber hinaus weist der Flammofen bei diesem Ausführungsbeispiel ein vorderes Gewölbe 32 auf,
welches in entgegengesetzter Richtung zum Gewölbe 15 nach unten geneigt verläuft und mit dem Ende 25 des
Drehrohrofens über eine senkrechte Wand 33 in Verbindung steht. Im unteren Abschnitt des Gewölbes
32 sind eine oder mehrere Düsen 34 angeordnet welche auf einen Bereich des Herdes 16 gerichtet sind, wo das
Schmelzen anfängt und sich weiter entwickelt Das Material fällt also praktisch ohne Böschung aul
denselben Punkt des Bodens.
Es ist zu bemerken, daß sich im Falle des in F i g. 1
gezeigten Ausführungsbeispiels stets eine gewisse Böschung 35 aus teilweise schmelzender Mischuni
ausbildet Dies hat zur Folge, daß der Brennstoffstron
(Pfeil A) einen gewissen Anteil der noch festen Partikel! in Richtung auf den Drehrohrofen fördern kann
wodurch der Schutz von dessen Wandung erschwer werden kann. Trotzdem kann eine Schmelze mit dei
gewünschten Eigenschaften hergestellt werden.
Im Gegensatz hierzu folgt der Brennstoffstrom in Falle des in F i g. 2 gezeigten Ausfuhrungsbeispiels de
Bahn, welche durch den Pfeil B angedeutet ist so dal keine Teilchen aus der Mischung in den Drehrohrofe
gefördert werden können. Es ist außerdem möglicl gleichzeitig einen Flammofen mit zwei Gewölben ζ
verwenden, wobei die Düsen vorn und htnte
angebracht sind, wenn experimentell die aus den Düsen austretenden Strahlen in geeigneter Weise orientiert
werden.
Die Vorrichtung wird in folgender Weise benutzt: Die Rohmaterialien werden in die Verteilungsanordnung 3
eingegeben. Die Düse 17 wird gezündet, wodurch der Drehrohrofen 1 erwärmt wird. Um seine Überhitzung
zu vermeiden, welche einträte, wenn die Brenngase ohne Vorsichtsmaßregeln zugeführt würden, kann
durch das Gebläse 27 und über die Leitung 28 kalte Luft ι ο
in ausreichend großer Menge in den Drehrohrofen eingeführt werden. Bis zum Erreichen der Schmelztemperatur
im Flammofen läßt man dann die Gase des Flammofens über einen Schieberabzug bekannter Art
entweichen. Dann werden die Antriebe für die Versorgungsvorrichtungen 6, 7, 8 und für den
Drehrohrofen 1 sowie die Staubabscheidevorrichtungen 10,11,12,13 und 14 in Gang gesetzt Das Rohmaterial
bewegt sich dann langsam im Drehrohrofen 1, an dessen vorderem Ende ein Unterdruck von etwa 50 mm
Wassersäule aufrechterhalten wird und der gegebenenfalls mit Ketten oder anderen Teilen (nicht dargestellt)
ausgestattet ist, bis sie — indem sie sich progressiv bis auf eine Temperatur von etwa 12000C erwärmen — den
hinteren Endabschnitt 25 erreichen. Dann fallen die Granalien in den Flammofen 2, wo unter der Einwirkung
des Brennstoffs und der Luft, welche durch die Düsen 17
zugeführt werden, die exotherme Reaktion stattfindet und wo zu gleicher Zeit der Schmelzprozeß erfolgt Die
Schmelze fließt kontinuierlich in die Tiegel oder Kokillen 21 ab, welche durch den Förderer 22 mit einer
an die Schmelzgeschwindigkeit angepaßten Geschwindigkeit transportiert werden. In der Schmelzzone wird
ein leichter Überdruck von etwa 20 mm Wassersäule aufrechterhalten.
Als Beispiel wurde eine Vorrichtung mit folgenden Maßen verwendet:
a) Der Drehrohrofen hatte eine Länge von 30 in und einen nutzbaren Innendurchmesser von 1,20 m. Er
wurde mit einer Geschwindigkeit von 1,25 Umdrehungen/Minute angetrieben.
b) Der Flammofen war mit feuerfesten Steinen zugestellt und hatte einen Innenraum mit rechtwinkligem
Querschnitt welcher durch ein schräges Gewölbe abgedeckt war.
c) Eine Dosiervorrichtung für die Rohstoffe war vorgesehen, nämlich für Kalkstein und Bauxit im
Verhältnis von etwa 730 kg Kalkstein zu 800 kg Bauxit
Der Drehrohrofen wurde kontinuierlich mit einer trockenen Rohmaterialmischung mit einer Könrigkeit
beschickt, die für etwa 80% zwischen 2 und 40 mm lag,
wobei etwa 15% feiner Bestandteile durch ein Sieb von
2 mm und 5% nicht durch ein Sieb von 40 mm hindurchgingen.
Die Betriebswerte waren bei diesem Beispiel die folgenden:
geschwindigkeit des 1.25 UmdrehyMin.
60
des Drehrohrofens
£290 t/h
1,670 t/h
1,850 t/h
0,286 t/h
20 mm Wassersäulees
50 mm Wassersäule
1500eC
Gastemperatur unterhalb des 11200C
Drehrohrofens
Gastemperatur im Drehrohrofen 9500C
Gastemperatur oberhalb des 5000C
Drehrohrofens
Gasanalyse:
% O2 in dem Schmelzofen 0%
% CO in dem Schmelzofen 0,10%
% O2 oberhalb des Dreh- 4-5%
rohrofens
% CO in dem Schmelzofen 0,10%
% O2 oberhalb des Dreh- 4-5%
rohrofens
% CO2 oberhalb des Dreh- 17,1%
rohrofens
rohrofens
Die Zeit, welche das Material zum Durchlaufen der Anlage brauchte, betrug bei der gewählten Rotationsgeschwindigkeit
etwa 1 Stunde und 30 Minuten.
Beim Durchlaufen durch den Drehrohrofen erfolgt Aufheizung durch die heißen Abgase und den
Flammofen. Bei Erreichen einer Temperatur von 10O0C verdampft die Restfeuchte, bei ca. 500° wird das
Kristallwasser des Bauxits ausgetrieben. Nahe dem Drehrohrofen-Auslaß erreicht das Granulat etwa
9000C.
Das auf diese Weise vorerhitzte Material gelangt an der Spitze einer Schüttböschung in den Flammofen,
deren Steilheit etwa 45° beträgt Unter dem Einfluß der Flammen, welche auf die Böschung auftreffen, sowie
unter dem Einfluß der von den Wänden des Flammofens herrührenden Strahlung werden die Dekarbonatisierung
und danach die Aufheizung des Materials vollendet, welches auf die Böschungsflanke rutscht.
Sobald eine Temperatur von 13000C erreicht ist erfolgen die Kombinationsreaktionen zwischen dem
Kalkstein CaO und den anderen Oxiden SiOi AI2O3,
Fe2Oj. Es bilden sich dabei Aluminate, das bis dahin feste
Rohmaterial geht in die flüssige Phase über und
erwärmt sich schließlich bis auf eine Temperatur von 15000C.
Das an den Flanken der Böschung geschmolzene Material sammelt sich auf dem Boden, wo es ein Bad
bildet
Die Schmelze strömt über einen Überlauf durch das stets offene Stichloch ab, welches auf einer Erhebung
der Schmelzzone angeordnet ist Man erhält in den Kokillen einen Klinker mit einer Rate von 23 t/h und
mit folgender mittlerer Zusammensetzung:
SiO2
CaO
Al2O3
Fe2O3
FeO
TiO2
4,1%
37,5%
40,10%
11,5%
37,5%
40,10%
11,5%
1,8%
Der entsprechende Wärmeverbrauch betrug für eine Produktion von 70 t/Tag nicht mehr als 1900 kcal pro kg
Klinker. Bei einer anderen Anlage für etwa 150 t/Tag
betrug der Kalorienbetrag nor noch 1800 kcal pro kg Klinker.
Bei diesen Versuchen betrug die Temperatur der Gase in der Schmelzzone gröBenordnungstnäBig
190O0C sank jedoch auf 13500C, bevor die Gase in den
Drehrohrofen eintraten.
Durch einen Zusatz von kalter Luft wurde die Temperatur am hinteren Ende des Drehrohrofens auf
etwa 11400C gebracht Die Temperatur der aus diesem
austretenden Gase betrag etwa 5000C Allgemein arbeitet ein solcher Ofen zufriedenstellend, wenn die
709 610/168
Verbrennungsgase die Schmelzzone bei einer möglichst nahe bei 11500C liegenden Temperatur verlassen und
wenn die Temperatur des in die Schmelzzone fallenden Materials so nahe wie möglich bei dieser Temperatur
des Gases liegt S
Der in Fig.3 gezeigte Drehrohrofen weist einen stromauf und oberhalb des Einlasses des Drehrohrofens
angeordneten Wärmeaustauscher 36 auf. Weiterhin sind ein elektrostatischer Staubabscheider 37 sowie Trichter
38 vorgesehen, welche die Staubteilchen am Boden des
Wärmeaustauschers mittels einer Transportvorrichtung
39 zurückführen. Außerdem weist der Ofen, wie bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, einen Zuführbehälter
oder Zuführtrichter 40, einen Entlüfter 41 und
einen Kamin 42 für die Abgase auf. Die heißen Gase strömen durch den Drehrohrofen 1 und heizen dort
allmählich die über die Rutsche 8 zugeführte Rohmaterialmischung auf. Dann entweichen sie durch die
vordere öffnung 9 und eine Leitung 43 und gelangen in den Wärmeaustauscher 36. Die von den Abgasen
mitgeführten und die von der Rohmaterialmischung herrührenden Staubteilchen werden durch den Staubabscheider
37 abgefangen und fallen in die Trichter 38, von wo sie durch die Transportvorrichtung 39 wiederum
über die Rutsche 8 in den Ofen eingeführt werden. Die Gase entweichen schließlich durch den Kamin 42,
nachdemn sie sich im Kontakt mit dem zu verarbeitenden Material abgekühlt haben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zum Herstellen eines Tonerde- 12. Vorrichtung nachmeinem 4er Ansprüche 4^bis
schmelzzement-Klinkers mittels eines Drehrohr- 5 H. dadurch gekennzeiebnet, daß m der Verbinofens. in dem das Rohmaterial auf eine unter der dungszone zwischen dem Drehrohrofen (1) und dem
Schmelztemperatur liegende Temperatur aufgeheizt Flammofen (2) eme Blende (29) aus feuerfestem
wird und aus dem es in eine Schmelzzone gelangt. Material angeordnet ist.
aus der die Schmelze abgezogen wird, dadurch 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis
gekennzeichnet, daß das eine Körnung .ο 12. dadurch gekennzeichnet^daflider Flammofen (2)
zwischen 2 und 40 mm aufweisende Rohmaterial in wenigstens ein schräges Gewölbe (15) aufwetst
der das Endprodukt bestimmenden Zusammenset- welches auf den Drehrohrofenauslaß zu geneigt
zung auf der Durchlaufstrecke zwischen Drehrohr- verläuft
ofeneinlaß und -auslaß bei inniger Durchmischung H. Vorrichtung nach Anspruch 13. dadurch
innerhalb eines Zeitraums von 45 bis 120 Minuten 15 gekennzeichnet daß an einer schragen FUmmofen-
mittels aus der Schmelzzone abziehender, jedoch am deckwandung(32) Heizdusen(34) vorgesehen sind.
Drehrohrofenauslaß durch Zugabe kalter Luft etwas
abgekühlter Verbrennungsgase auf eine unter
12000C liegende Temperatur aufgeheizt wird und
die Schmelze aus der Schmelzzone unter Abkühlung 20
abgezogen wird. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
2.
Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- eines Tonerdeschmelzzementklinkers mittels eines
zeichnet daß in der Schmelzzone ein Oberdruck Drehrohrofens, in dem das Rohmatenal auf eine unter
zwischen 15 mm und 20 mm Wassersäule auf- der Schmelztemperatur liegende Temperatur aufgerechterhalten wird. 25 heizt wird und aus dem es in eme Schmelzzone gelangt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- aus der die Schmelze abgezogen wird, sowie eine
zeichnet daß in der Schmelzzone eine reduzierende Vorrichtung τχα Durchführung des Verfahrens.
Atmosphäre mit Oberdruck aufrecht erhalten wird. Ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkma-
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens len ist aus der DTPS 5 22 567 bekan.it. Bei dem
nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am 30 bekannten Verfahren gelangt ein Drehrohrofen zum
Auslaß (25) des Drehrohrofens (1) angeordneten, Einsatz, der nahe seinem Auslaßende zu einer Art
nicht mit umlaufenden Flammofen (2) als Schmelz- Sammeltrommel erweitert ist und die Verfahrensfühzone und durch ein Gebläse (27) für die Gasabküh- rung erfolgt derart daß die eingesetzten Granalien im
lungsluft dessen Mündung im Bereich des flamm- Drehrohrofen nur so weit aufgehti/i werden, daß sie
ofenseitigen Drehrohrofenendes liegt 35 noch nicht oberflächlich erweichen und damit zum
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Anhaften an der Ofenwandung neigen, sondern noch als
zeichnet daß unterhalb der Gießöffnung (20) des stückiges Granulat in die in der Sammeltrommel
Flammofens ein kontinuierlicher Förderer (22) zum gebildete Schmelze hineinfallen.
Aufnehmen der abgezogenen Schmelze und deren Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs definierte
Transport zu Abkühl- und Zerkleinerungsstationen 40 Verfahren so auszugestalten, daß der spezifische
angeordnet ist Wärmeverbrauch gesenkt wird. Dies ist so zu verstehen,
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch daß bei einem derartigen Verfahren ein Wirkungsgrad
gekennzeichnet daß am Einlaß des Drehrohrofens im eigentlichen Sinne nicht definiert werden kann, da
(1) eine Staubabscheidevorrichtung mit einem letzten Endes die gesamte zugeführte Wärmeenergie an
Exhaustor (H), durch den nicht in dem Ofen 45 die Umgebung abgegeben, also nicht in eine andere,
eingeleitete Staubteilchen oder Partikeln in den weiter zu verwendende Energieform umgesetzt wird.
Herstellungsprozeß zurückgeführt werden, vorgese- Bemühungen, die Wirtschaftlichkeit durch Senkung des
hen ist. Brennstoffverbrauchs pro Mengeneinheit des gewonne-
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch nen Klinkers zu verbessern, können daher nur darauf
gekennzeichnet daß eine oberhalb des Drehrohr- 50 abzielen, die zugeführte Wärme bestmöglich zu nutzen,
ofens (1) angeordnete Staubabscheidevorrichtung Man erkennt daß diese Aufgabe (die sich letzten
einen Wärmeaustauscher (36) aufweist Endes bei jeder Schmelzarbeit stellt) bei dem bekannten
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Verfahren nur sehr unvollkommen gelöst ist. Denn dort
zeichnet, daß der Wärmeaustauscher ein Zyklon- wird das Volumen der Schmelzzone erheblich vergrö-Wärmeaustauscher(36) ist 55 Bert was bereits zu notwendigerweise hohen Verlusten
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, durch Abstrahlung und Konvektion von Wärme führen
dadurch gekennzeichnet daß zur Beschickung des muß. Darüber hinaus ist aber auch die Verweildauer der
Drehrohrofens (1) eine Dosiervorrichtung (3) vorge- Schmelze in der Schmelzzone besonders lang, so daß
sehen ist. auch die Dauer der Wärmeverluste entsprechend hoch
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch 60 ist. Es ist nämlich nicht erkennbar, wie der Temperaturgekennzeichnet, daß der Förderer ein Becherförde- sprung am Übergang von Granulatzone im Drehrohrrer (21,22) ist welcher mit einem von der Menge der ofen zur Schmelzzone in der Sammeltrommel anders
Schmelze steuerbaren Geschwindigkeitsregler aus- eingehalten werden könnte als eben durch eine
gestattet ist. Vergrößerung der letzteren um einen gewissen
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6S Sicherheitsbereich. Schließlich wird bei dem bekannten
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßbereich Verfahren auch noch ein kaltes Zuschlagmaterial in die
des Drehrohrofens (1) und der vordere Abschnitt Schmelze eingesetzt womit die Verweildauer notwen-(26) des Flammofens (2) von einer Haube (23) digerweise noch weiter ansteigen muß.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6936651 | 1969-10-24 | ||
FR6936651A FR2063650A5 (de) | 1969-10-24 | 1969-10-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2051870A1 DE2051870A1 (de) | 1971-05-06 |
DE2051870B2 DE2051870B2 (de) | 1976-07-22 |
DE2051870C3 true DE2051870C3 (de) | 1977-03-10 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10029983C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen und Läutern von Glas mit Wärmerückgewinnung | |
DE69233172T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Direktreduktion | |
DE2904317C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von geschmolzenem Glas | |
DE1519752A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von geschmolzenen Silikaten,Schmelzofenprodukten | |
DD246103A5 (de) | Glasschmelzverfahren | |
DE2642989A1 (de) | Verfahren zum aufschmelzen der grundstoffe fuer die glasherstellung | |
DE2750746A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum vorschmelzen der ausgangsstoffe fuer die glasherstellung | |
DE2642947C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung nutzbarer Wärme der aus einem Wannenglasofen austretenden Verbrennungsgase | |
DE2735390A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur waermerueckgewinnung aus geschmolzener schlacke | |
DE2749605A1 (de) | Kontinuierliches verfahren und vorrichtung fuer die behandlung von festen stoffen im allgemeinen sowie deren besondere verwendung fuer die vergasung von kohle und schiefer und fuer die direkte reduktion von eisenerzen | |
DE1218124B (de) | Verfahren zum Schmelzen von Glas | |
DE3133467C2 (de) | Verfahren zum Vorerhitzen von Glasgemenge in einem Wärmetauscher | |
DE2524951A1 (de) | Verfahren zur herstellung von koernigem oder pulverfoermigem koks | |
DE2051870C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Tonerdeschmelzzementklinkers und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2705619C2 (de) | Verfahren zur Aufbereitung einer Glasschmelze sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19781419B4 (de) | Formling sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung einer Vorrichtung | |
DE2825817C3 (de) | Vorrichtung zum trockenen Löschen von Koks | |
DE2051870B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines tonerdeschmelzzementklinkers und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE822967C (de) | Verarbeitung von Flugasche | |
DE2637564A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von fliessfaehigem gut | |
DE1583862C3 (de) | Verfahren zum Rösten von feinkörnigem Eisensulfidmaterial in einem Wirbelschichtofen | |
DE930946C (de) | Verfahren zum Betrieb von Glas- od. dgl. Schmelzoefen mit vorgesintertem Gemenge | |
DE1213772B (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung silikatischer Baustoffe | |
DE1508022C3 (de) | Verfahren zur reduzierenden Behandlung von Rotschlamm oder anderen eisenoxidhaltigen Schlämmen | |
AT263189B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von festen Absfallstoffen |